一垦东西部主体带新近系油气成藏规律

张 婕

(贵州大学 资源与环境工程学院,贵州 贵阳 550025)

一垦东西部主体带新近系油气成藏规律

张 婕

(贵州大学 资源与环境工程学院,贵州 贵阳 550025)

垦东凸起位于郯庐断裂带北端,为前第三系潜山背景上发育起来的浅层披覆构造。由于潜山带内部不同潜山的雁行式排列而使其潜山披覆构造呈沟、梁相间排列;地层自下而上依次为古生界、中生界、古近系、新近系。通过对垦东西部主体带新近系油气藏形成的区域地质背景、油气成藏条件及主要控制因素分析表明,研究区新近系主要发育他源构造岩性油气藏,具有以曲流河沉积为主的相模式,油源主要来自黄河口凹陷,其次为孤南—富林洼陷及莱州湾凹陷,控边断层及区内小断层、不整合面、渗透性砂体为其主要运移通道。构造和岩性共同控制油气分布范围,曲流河砂体发育情况影响油藏的展布方式。研究对油气勘探具有一定的指导意义。

垦东西部;潜山披覆构造;新近系;成藏规律;控制因素

垦东凸起位于雁行排列的埕北—长堤—孤东—垦东潜山披覆构造带南端。自1975年钻探垦东1井以来,截至2008年10月底,垦东地区至今共完钻探井105口,发现了明化镇组、馆上段和馆下段3套含油层系。垦东地区已累计探明含油面积50.92 km2,石油地质储量6 716.94×104t,控制含油面积17.88 km2,石油地质储量3 003.57×104t,初具大中型油气田的规模。笔者依据垦东地区西部的基础地质资料,利用测井约束反演等地球物理技术分析层序、沉积、断层的特征,精细构造解释,对储层进行预测研究,寻找并评价有利储层,阐述其油气成藏规律,具有重要的理论与实践意义。

1 区域地质背景

垦东凸起东部紧邻郯庐断裂带渤海段[1],处于埕岛—垦东凸起带最东部(图1)。构造上,垦东凸起为潜山披覆构造带。地层自下而上分别为中生界基底层、古近系超覆层、新近系和第四系披覆层。古近系分别自该区东部、北部斜坡超覆,新近系则自西南向东北部以逐渐变厚的趋势覆盖全区。

2 油气成藏条件

2.1 油源条件

垦东凸起自身并无生油能力,油源主要来自其相邻的4个凹陷。位于东北部的黄河口凹陷为垦东凸起西部主体带的主要油源区,其次为孤南—富林洼陷和莱州湾凹陷,青东凹陷也有少量贡献。

黄河口凹陷的油源分布在主体高部位东部区,存在两套烃源岩,即沙三段和东营组下段。其在凹陷中部的成熟度分别达到高成熟阶段和成熟阶段。

富林凹陷的油气主要来自沙一段和沙三段烃源岩,沙三段油气成熟度高于沙一段[2]。通过油气与烃源岩生物标志化合物及成熟度对比表明,垦东西部主体带来自富林凹陷的油气主要为沙一段所提供,沙三段有少量补充。

莱州湾凹陷油源西至垦东18井、南至垦东70井,烃源岩分布在沙四段上亚段和沙三段。通过垦东70井原油生物标志化合物的研究表明,该处油气具有二次充注特点。前期油气来自于黄河口凹陷及莱州湾凹陷,发生了强烈的生物降解;后期青东凹陷的油气输入该区,成藏晚,上覆地层加厚,保存条件变好,未发生明显降解[3]。

青东凹陷烃源岩集中在沙三段、沙四段,在莱州湾与黄河口凹陷油气注入后对主体具有补充作用。

2.2 油气运移条件

垦东凸起馆上段开始沉积时,烃源岩达到生油门限开始大量排烃,馆上段至明化镇沉积时期为主要排烃期,而大部分断层生长终止于明化镇期,排烃期与断层活动具有良好的匹配关系。

垦东地区断层发育,断层类型以伸展正断层、走滑断层及走滑正断层为主。垦东凸起西以垦东正断层为界;东以郯庐大断裂西支为界;南以垦东南断层为界;北以垦东4断层为界,向北过渡为黄河口凹陷[5]。其中,莱西断层为走滑断层,垦东断层为伸展正断层,垦东北断层为走滑正断层。由于郯庐断裂带与邻区的共同作用,使垦东地区在一级断层基础上形成的二、三级断层兼具走滑和伸展特征,即为走滑正断层。这些边界断层与区内断层的活动有利于连通深部烃源岩和浅部储集体,有利于油气从“源”到“汇”的进程,从而有利于油气的富集与成藏[6]。不整合面、馆下段砂体、边界断层、区内断层共同构成了从凹陷到凸起主体运移的“立体网络”[7- 8]。

孤南洼陷油气通过垦东断层纵向运移后向东横向运移至主体带。此时,若遇到馆陶组内部次级断层,一部分油气便作纵向运移至馆上段曲流河砂体聚集成藏;另一部分油气继续顺层运移,于古地形控制的高部位聚集成藏[9]。

由于垦东断层南段表现为走滑断层性质,在主体带与东部反向构造带间形成一条狭长的南北向隐伏浅层走滑断裂带,向北切过垦东北断层及垦东断层北段延伸至黄河口凹陷。在郯庐断裂带西支、垦东北断层的共同作用下,在垦东北斜坡产生右旋走滑拉张作用形成东西向的次级正断层,在东部斜坡带形成一系列北西西向雁行排列的走滑正断层,这些次级断层为张扭性断层,可作为油气运移的通道。黄河口凹陷与莱州湾凹陷的油气分别通过以上断裂、不整合面及渗透性砂岩向西南主体纵向及横向运移,遇到盖层及断层闭合处停止运移并聚集成藏。

青东凹陷油源主要聚集于垦东东部斜坡带,对西部主体贡献较小。当青东凹陷油气通过垦东南断层运移至东部斜坡后,少量油气继续通过此处的走滑正断层向西部主体带运移。

2.3 储盖组合条件

本区存在3套主要储层,分别为馆下段、馆上段Ⅶ砂组和馆上段Ⅲ砂组,其中馆上段为其主力储层。

储层岩性以粉砂岩、细砂岩及含砾砂岩为主。根据薄片分析表明,该区砂岩颗粒磨圆度较差,多为棱角—次棱角,颗粒接触关系为点接触,分选中等偏差,颗粒间以泥质胶结为主,胶结类型为接触—孔隙式,胶结疏松,成岩程度低[10]。垦东西部主体带新近系为披覆沉积,全区分布稳定。馆下段为辫状河沉积, 西部主体部位地层沉积不全,地层厚度受古地形影响较大;馆上段为曲流河沉积,沉积受古地形形态控制作用变小,分布全区且厚度变化小,具有自西南向东北逐渐变厚的趋势。

区内储集空间以原生孔隙为主,次生孔隙不发育,本区储集层主要分为3类(表1)。

本区明化镇组底部、馆上段Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ砂组泥岩发育,分别与下部储集物性良好的馆上段Ⅲ、Ⅳ砂组及Ⅶ砂组形成储盖组合。馆下段顶部泥岩较薄,对油气保存能力较差,不利于馆下段成藏。

表1 垦东凸起储集层分类

3 油气藏类型及油气分布控制因素

垦东地区西部主体带为古残丘背景上继承性发育的局部披覆构造或鼻状构造带,主要油气藏类型为构造—岩性油气藏及岩性油气藏。

当油气通过边界断层、区内断层、不整合及砂体运移至储层成藏时,由于该区断层少,活动微弱,在馆上段内部主要发育因地层差异压实形成的小断层,断距较小,与河道砂体沉积厚度基本一致,使馆上段VII砂组与上部泥岩盖层不能完全错开,油气无法通过这些缝隙继续向上运移至Ⅲ、Ⅳ砂组。因此,馆上段底部为主要油气聚集带(图2)。

除了断层控制油气的分布,河道砂体的发育情况对其也有重要影响。宏观上,构造幅度决定油气藏规模,高部位油层发育相对较好,低部位较差;微观上,油气富集主要受曲流河道砂体的控制,同一构造部位,砂体的发育展布情况影响油层的发育,每个曲流砂带具有相对统一的油水界面,曲流河砂体的沉积控制主体部位油层发育特征,从而形成岩性油气藏及构造—岩性油气藏[10-11]。

图2 垦东36—垦东19油藏剖面

4 结 论

(1)垦东西部主体带新近系油源主要来自黄河口凹陷,其次为孤南—富林洼陷,莱州湾凹陷及青东凹陷数量最少。储层为馆下段、馆上段VII砂组和馆上段Ⅲ砂组,其中馆上段为其主力储层,曲流河相沉积为主。

(2)来自于黄河口凹陷及莱州湾凹陷的油气通过垦东北部及东部的一级走滑断层和其基础上发育的具有雁列构造的区内次级断裂系统向西部主体带运移。孤南—富林洼陷的油则通过垦东断层、区内不整合面及渗透性砂体运移。

(3)当油运移至砂体歼灭处则停止运移,形成岩性油气藏。由于区内的断层普遍消失于馆上段6、7砂组,断裂不足以使泥岩盖层与砂岩错开,油气仍被封堵于VII砂组内,因此在此处形成构造—岩性油气藏。由此可见,该区油气分布受构造、岩性共同控制,构造高部位比底部位含油性好,砂体的发育及展布情况影响油层的发育。

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[责任编辑] 胡秋媛

2014-11-16

张 婕(1990—),女,山东邹平人,贵州大学资源与环境工程学院硕士研究生,主要从事油气成藏与分布规律研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2015.01.003

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